基于虚拟仿真技术的翻转课堂在土木工程专业教学中的应用研究

周宇 张忠武 张德秋 孙鹏

摘要：随着时代不断发展，大数据与多媒体技术的创新促使教学方法得到优化，灵活运用先进的技术来构建优质课堂，以提升课堂教学质量与时效性。虚拟仿真技术是现阶段教学中常见的技术，与翻转课堂相结合，突破传统教育的局限性，基于此，本文从基于虚拟仿真技术的翻转课堂在土木工程专业教学中的应用优势入手，深入开展分析，探索出全新的教学策略，以供参考。

关键词：虚拟仿真技术;翻转课堂;土木工程专业

引言：

教育的改革促使现阶段的土木工程专业教学逐渐受到重视，转变了传统的教学理念与模式，灵活运用先进的虚拟仿真技术开展优化，构建全新的课堂，以提升教学效率。通过以虚拟仿真技术为基础融合翻转课堂模式，突破传统教育模式的局限性，为学生加入新元素开展教学，转换专业的知识内容，提升学生的学习主动性，满足实际需求。

一、基于虚拟仿真技术的翻转课堂在土木工程专业教学中的应用优势

虚拟仿真技术（Virtual Simulation Technology）是指现阶段一个虚拟系统模拟另一个真实系统的技术，以互联网为基础，通过仿真技术与虚拟现实技术相结合，构建可实现的真实场景，呈现出明显的统一性与完整性，对虚拟环境进行集成控制。翻转课堂教学模式（Flipped Classroom Mode）是以传统课堂为主开展的新型课堂，注重学生与教师的互动，改变课堂模式，通过与虚拟仿真技术相结合，可以从根本上提升专业学生的学习兴趣，积极主动的参与学习，养成良好的学习习惯，提升学习效率。将其应用在土木工程专业中，可以促使整体的教学体系优化，如“三三三”试验体系，帮助学生进行工程分析，根据试验来检验理论，做好项目分类，同时将土木工程专业的计算公式与设计理论转化，形成有趣的知识内容，帮助学生加深对知识的理解，提升整体的教学质量。与此同时，该教学模式的应用还呈现出明显的趣味性、精简性、针对性以及传播性，降低土木工程专业知识的难度，培养学生解决问题的能力，注重教学实训[1]。

二、基于虚拟仿真技术的翻转课堂在土木工程专业教学中的应用策略

（一）积极打造专业的教师队伍

教育的不断发展促使教学模式发生明显的转变，进而对教师提出全新的要求，需要其具备较强的综合素养水平与信息技术能力，可以掌握先进的教学技术，如虚拟仿真技术，可以灵活运用其技术辅助开展教学，激发出学生的学习兴趣，以提升教学质量。可以积极打造专业的教师队伍，提升其专业化水平，注重教师的综合素养发展，以保证各项教学工作有序的开展。在基于虚拟仿真技术的翻转课堂引入过程中，教师应掌握其技术的实质，根据土木工程专业特点进行教学，激发出学生的学习主动性，利用该技术开展教学实践。教师应坚持学习，丰富自身的知识体系，提升专业技能水平，强化先进技术，可以运用其技术辅助将土木工程专业复杂的知识内容转换为简单的知识，帮助学生理解，提升学生的逻辑思维能力。通过教师的发展促使现阶段的虚拟仿真技术的翻转课堂得到广泛的应用，深化教学体系，为各项工作的開展奠定良好的基础[2]。

（二）加强教师与学生的在线交流

在基于虚拟仿真技术的翻转课堂在土木工程专业教学中，应加强教师与学生的在线交流分析，明确教学重点，根据实际情况开展优化，打造全新的发展体系，为各项工作的开展奠定良好的基础。例如，可以根据现阶段学生实际情况引导学生进行自主学习，为学生构建教学情景，丰富学生的素养意识，利用基于虚拟仿真技术的翻转课堂来讲解专业知识，注重学生的兴趣培养，丰富教学手段，以提升整体的教学质量。教师需要充分发挥出自身的优势进行合理的监管，按照实际情况进行分析，引导学生主动自主学习，充分发挥出基于虚拟仿真技术的翻转课堂优势，提升学生的学习主动性。为学生搭建全新的发展平台，制定全新的教学计划，学生可以根据自身的实际情况相互交流，相互探讨自身的学习情况，尤其是对于土木工程理论来说，实践性与繁琐性较强，学生需要花费较多的时间与精力学习，利用翻转课堂的优势来辅助学生学习，降低学习难度，提升整体的学习效果[3]。

（三）充分发挥出信息技术的优势

教师可以根据现阶段的土木工程专业实际情况开展优化，灵活运用先进的信息技术创新，完善现阶段的发展模式，利用科学化的信息教学技术创新课堂，明确专业教学目标，针对性的开展完善，可以设置仿真的教学情景，将理论知识内容与情景相结合，降低知识难度，加强学生与教师的交流，完成教学任务。积极考虑现阶段的教学现状，利用基于虚拟仿真技术的翻转课堂来进行学生的引导，调动学生自身的学习主动性，提升资源的共享效率。积极开展教学实践，将土木工程知识内容与实践相结合，如在翻转课堂上进行实践操作，为学生提供良好的实践平台，促使学生主动对理论进行验证，完善现阶段的发展模式，实现针对化教学。强化学生实践互动，引导学生相互开展交流，分析现阶段的教学逻辑，学生可以形成一对一、一对多、多对多模式，相互进行工程实践，了解当前的实际情况，分析工程形式，提升学生的想象力，提升学生的综合素养水平，为其以后的发展奠定良好的基础[4]。

结论：

综上所述，在当前的时代背景下，教育不断的创新，促使现阶段的教育理念发生明显的转变，因此教师应加强重视力度，从多个角度完善，优化现阶段的发展理念，开展基于虚拟仿真技术的翻转课堂设计，促使学生产生浓厚的学习兴趣，灵活运用新技术辅助学习，提升自身的综合素养水平，掌握知识内容。与此同时，教师应注重自身的职业发展，提升自身的综合素养，注重教育的改革创新，加强整体的教学实践，以培养综合型素质人才。

参考文献

[1]王淑娇，王子龙.基于虚拟仿真技术和翻转课堂的《单片机原理及应用》课程教学研究[J].农家参谋，2020，15（24）：166.

[2]汤丽霞，韦莹慧，黄燕.“医学检验虚拟仿真实训”翻转课堂教学模式探索[J].创新创业理论研究与实践，2020，3（17）：131-132.

[3]宋斌，林木.虚拟仿真技术在《投资学》教学中的应用——翻转课堂的角度[J].教育现代化，2018，5（10）：139-140+147.

[4]李雨昕，罗珊，杨茜.基于虚拟仿真技术的翻转课堂在护理学基础实验教学中的应用[J].卫生职业教育，2017，35（08）：103-104.

[基金项目]佳木斯大学教育教学改革研究项目。课题名称：应用型土木类本科教学基于虚拟仿真技术的翻转课堂研究与实践，（项目编号：2020JY1-06）